手工焊接作业指导书

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手工焊接作业指导书

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文件名称手工焊接作业指导书文件编号QI-FSK-EO-J002

版本号A/0页次 2 of 9

拟制日期2015/8/24生效日期2015/9/1

一.目的

对焊接工艺作指导说明,保证所有的焊接设备在正确和标准的状态下工作,使半成品或零部件的焊接能达到标准要求,并作为生产部门使用及检测的依据。

二.适用范围

适用于本公司所有半成品、零部件的生产、维修、返修等手工焊接作业。

三.职责

1.工程部:负责本文件的制定与维护,并对焊接过程进行指导;

2.人力资源部:负责焊接人员的招聘、培训,考核通过后发放上岗证;

3.生产部:负责焊接过程的具体实施;包括焊接设备的维护保养和过程的确认;

四.细则

1.根据手工焊接的技术要求,在选用电烙铁时,应注意下列要求:

1.1 必须满足焊接时所需热量。升温快,热效率高,在连续操作时能保持一定的温度。

1.2 烙铁头的形状要适合焊接空间的要求

1.3 电气、机械性能安全可靠。质量小,操作舒适,工作寿命长,维修方便。

注:我司选用的是恒温ESD电烙铁。

2.我司选用的焊接辅料主要包括焊锡丝、助焊剂和清洗剂。

3.手工焊接的基本步骤

手工焊接的工艺流程如图1所示,有准备、加热、加焊料、冷却和清洗等基本步骤。

3.1 准备:焊接前的准备包括:焊接部位的清洁处理,导线与接线端子钩连,元器件插装以及焊料、焊剂 和工具的准备,使连接点处于随时可以焊接的状态。

3.2 加热:烙铁头加热焊接部位,使连接点的温度升至焊接需要的温度。加热时,烙铁头和连接点要有一 定的接触面和接触压力。

3.3 加焊料:加热到一定温度后,即可在烙铁头与连接点的结合或烙铁头对称的一侧,加上适量的焊料。焊 料熔化后,用烙铁头将焊料拖动一段距离,以保证焊料覆盖连接点;

3.4 冷却:焊料和烙铁头离开连接点(焊点)后,焊点应自然冷却,严禁用嘴吹或其他强制冷却的方法。 在焊料凝固过程中,连接点不应受到任何外力的影响而改变位置。

3.5 清洗:必须彻底清洗残留在焊点周围的焊剂、油污、灰尘。按清洗对象的不同,可采用手工擦洗、气 相清洗和超声波清洗等。

4.手工焊接的操作常识

4.1 电烙铁的握法

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文件名称手工焊接作业指导书文件编号QI-FSK-EO-J003

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拟制日期2015/8/24生效日期2015/9/1

通常用右手握住电烙铁,握法有反握

、正握和笔握三种,如图2所示。反握法对被焊件

压 力较大,适当于较大功率的电烙铁(>75W);

正握法适用于弯烙铁头的操作或直烙铁头在大型机

架上的焊接;笔握法适用于小功率的电烙铁焊接印

制电路板上的元器件。

4.2 电烙铁的操作要领

电烙铁要在短时间内将几种金属同时

加热,烙铁头如何与被焊金属接触十分重要。例

如,焊接 印制电路板时,由于接触角度不同,会

造成热传导速度或引线一侧快或铜箔一侧快,如图

3所示。为使加热均匀, 烙铁头应对引线和铜箔同

时加热。

焊接结束时,烙铁头撤离的方法也要注意。因为烙铁头的主要作用是加热,焊料熔化后,烙铁 头应迅速离开焊点。如果焊料停止供给后还继续加热,会造成焊料流淌,焊点表面出现粗糙状,失去金属光泽;如果烙铁头过早撤离,会造成加热不充分,焊剂作用不够,焊点强度降低,甚至会造成虚焊或假焊。

掌握上述烙铁撤离方向,就能控制焊料留存量,使每个焊点符合要求,这也是手工电烙铁除具 有加热作用外,还能够控制焊料量,带走多余的焊料,如图4所示。

图4.a 烙铁以45°方向撤离,焊点圆滑,带走少量

焊料

图4.b 烙铁头垂直向上撤离,焊点容易造成拉尖;

图4.c 烙铁头以水平方向撤离,带走大量焊料;

图4.d 烙铁头沿焊点向下撤离,带走大部分焊料;

图4.e 烙铁沿焊点向焊点向上撤离,带走少量焊料。

4.3 焊料供给方法

4.3.1 焊料的拿法:是用左手拇指和食指轻轻捏住线状焊料端3~5 cm,借助中指推力往前送料。

4.3.2 焊料的供给要领:掌握好焊料供给时机,即在焊点达到焊接温度时及时供给焊料,这时焊剂最容易在金属表面起作用,促使焊料润湿被焊金属;同时焊料供给位置要正确,如图5所示

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文件名称手工焊接作业指导书文件编号QI-FSK-EO-J004

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先在烙铁头接触的被焊金属处供给少量焊

料(图5.1处)这样可以加快热传导;然后再向距

烙铁头加 热点最远的位置供给焊料(图5.2 处)

。应当指出,供给焊料时,绝不能用烙铁头作为运

载焊料的工具。因为手工焊接通常用含焊剂芯的线

状焊料,如果烙铁头接触焊料并作为运载工具,那

末焊剂在高温下早就分解挥发,从而运到焊点的焊

料处于无焊剂状态,容易造成焊接缺陷。因此,手

工焊接操作时,要一手拿烙铁,一手拿焊料,先对

焊点加热后再加焊料。

4.4 焊接件的拆卸常识

电子设备由于调试或维修的原因,常需要

把少数元器件拆焊换掉。拆焊时应注意避免损坏印

制板和元 器件。通常可逐个熔化焊点,逐个拆下

元器件引线。例如,电阻的二个引脚焊点可分二次

拆下,称为分点拆焊法。也可以同时集中加热几个

引线焊点, 如图6.a所示,或迅速交替加热两个以

上焊点,如图6.b所示,而一次性拆下元器件,这

种方法称为集中拆焊法。 拆焊时多余的焊锡应清

除掉,通常用吸锡电烙铁能很方便地响应骈多余的

焊料。使用时,只要把烙铁头靠上焊点,待焊料熔

化后按一下按钮,即可把熔化后的焊锡吸入储锡盒

内。

5.焊接

5.1 导线和接线端子的焊接

导线和接线端子的焊接是指各种导线与焊片、与继电器、与开关元件的接点以及与各种导电连接器的接点的焊接,这些焊接都是手工焊接的主要对象。通常按连接方式可分为绕焊、钩焊、搭焊和插焊四种。

5.1.1 绕焊:把导线端头用尖嘴钳或

镊子卷绕在接线端子上,然后进行焊接的方法称为

绕焊。导线的卷绕角度应不小于180°,但不应大

于270°,如图7所示。绕焊连接时,不管采用何种

端子,导线都要贴紧端子,端头不得翘起,导线绝

缘层不得接触端子,一般尖离1~3 mm的距离。多个

排列成行的端子的焊接,可以用一根裸导线连续跨

接,即连续绕几个360°,但首末两个端子上卷绕

的角度应符合180°~270°的要求。

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文件编号QI-FSK-EO-J005

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2015/8/24

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2015/9/1

版本号A/0页次 5 of 9 5.2.1 焊接方法

5.2.2 插装件焊接

a.加热:印制电路板上的焊接,通常20~40W内热式电烙铁。电烙铁的温度根据焊接点热容量的大小,控制在280~380℃。加热时,烙铁头应同时接触引线和焊盘,使两种金属均匀加热。

b.加焊料:印制电路板上的焊接所用的焊料,应根据印制导线的密度和焊盘的大小,采用ф0.5~ф1.2mm的线状焊料(无铅或有铅) 焊接每一个点,按以下六个步骤在较短的焊接时间(2-5秒)内进行,加热时间太长,焊件温度就会较高,影响产品性能,也会造成线路板焊盘脱落、塑料变形;加热时间太短,会引起虚焊、冷焊,造成焊点导电性能不良。

5.1.2 钩焊:把导线端头弯成钩状,钩连在端子上,并用扁嘴钳子夹紧,然后进行焊接的方法称钩焊。钩焊的形式如图8所示,图中D为1.0~1.5mm,d为0.5mm左右。此法适用于扁状焊片端子。

5.1.3 搭焊:把导线端头搭接在线端子上用烙铁焊接的方法称为搭焊。这种方法仅适用于不能用绕焊和钩焊的场合,例如薄片状接线端子、继电器弹簧片等,如图9所示。

5.1.4 插焊:把导线端头插入接线端子孔内,用电烙铁焊接的方法称为插焊。这种方法适用于杯形接线端子,如图10所示。插焊按接线端子体积的大小有两种加热方法。对体积较大的端子,由于散热面积大,可用大功率电烙铁在端子外侧加热,预先将焊料熔入插线孔内,然后插入导线。对小型端子,可直接用50~75W电烙铁焊接。焊接杯形端子时,导线应插到底,并置于端子中心;焊料适当,不得溢出或过少;在焊料凝固过程中,导线不得晃动。 用印制电路板安装元器件和布线,可以节省空间,提高装配密度,减少接线错误,在电子设备中已得到广泛应用。因此在印制电路板上从事手工焊接也是整机装配的重要技能之一。 5.2 印制电路板上的焊接

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拟制日期2015/8/24生效日期2015/9/1

a.准备:清洁焊接部位的积尘及油污,拿焊锡丝和电烙铁准备焊接;

b.预热:如图11,将电烙铁触于预焊处预热,烙铁头与焊

盘的平面最好成45°夹角,同时预热焊盘与元器件引脚,而不仅仅预热

元器件;

c.加锡:如图12,焊锡加焊盘上(而不仅仅加在元器件引

脚上),待焊盘温度上升到使焊锡丝熔化的温度,焊锡丝就自动熔化;

不能将焊锡丝直接加在烙铁头或元器件引脚上使其熔化,这样会造成冷

焊;

d.焊接:如图13,焊锡量满足焊接要求时,左手焊锡丝先

移开;

e.结束:如图14,拿开焊锡丝以后,不要立即拿走烙铁,

继续加热使焊锡完成湿润和扩散两个过程,直到焊点最明亮时再拿开烙

铁。烙铁头上多余的焊锡不可甩掉,应在含水海绵上擦除,同时氧化层

也要在海绵上擦除;

f.冷却:在冷却过程不要移动线路板和元器件。

5.2.3 贴装件焊接

a.贴片电容、电阻、电感等元件焊

接:如图15,焊锡丝与电烙铁的加锡位置、加锡量

、步骤与方法如下图。焊点要求:表面光滑亮洁,

焊锡充满整个焊盘,焊点高度为元件高度的一半,

并形成一个内凹的弧度。

b.贴装芯片焊接:如图16,先把芯片

放置在焊盘上并使每个管脚与焊盘对应,将芯片对

角线方向的管脚焊牢,特别要注意芯片的极性并整

理好引脚,再加锡。对烙铁头、焊盘、引脚之间加

足量的焊锡,保证浸熔良好,保证焊点要明亮、均

匀,不能连焊。

文件编号QI-FSK-EO-J007

2015/9/1

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5.3 安装元件

c.瓷质元器件的焊接:这类元器件由于耐热差,要严格控制焊接温度和时间,采取散热措施,防止元器件过热损坏。焊接渗银瓷质件时,可以采用含银焊料焊接,以保护渗元层。

d. 开关元件的焊接:开关元件以胶水或塑料压制者居多,这类材料耐热性差,容易开裂和起泡,焊接时可采用接点交叉焊接的方法,使加热温度分散,减少元件损坏。 a.MOS集成电路的焊接:MOS集成电路的装和焊接应在等电位或接地工作台上进行。操作人员应穿戴棉制或防静电工作服、工作帽、细纱手套,焊接时手腕戴防静电接地环,电烙铁通过工作台接地。焊接顺序应是先焊电源高端(Vss),再焊输入输出端。场效应管按源(S)、栅(G)、漏(D)依次焊接。带插头的印制电路板,焊接MOS集成电路前,应预先在插头处加装短路插座保护。

b.继电器的焊接:焊接非密封继电器前,在接线端子之间应塞满条形吸水纸带,以防止焊剂、焊料渗入继电器内部。焊接时将继电器焊接面适当倾斜。焊接密封继电器时,要防止接线端子根部绝缘子受热破裂。可用蘸乙醇的棉球包在绝缘子周围帮助散热。执着线端子为簧片式的继电器,连接导线或焊接时,不应使簧片受力变形。

5.2.4 特殊元器件的焊接要求

拟制日期

2015/8/24

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版本号A/0页次8 of 9文件名称手工焊接作业指导书

文件编号QI-FSK-EO-J008

5.4.1工具设备:所使用的烙铁符合ESD防护的要求,表贴LED焊接温度控制在300℃±20℃;表贴常用元件焊接温度控制在320℃±20℃;过孔管脚小于一毫米温度控制在340℃±20℃,3秒内完成;过孔管脚大于一毫米的温度控制在380℃±20℃,3秒内完成;每天要测量烙铁的温度并做好记录。(如在工艺文件中有特殊焊接温度要求,以工艺文件为准。) a.在焊接时,助焊剂加热挥发,对人体有害,因此必须在加排气扇的环境中进行,同时人面部至少应离烙铁40cm左右。

c.静电敏感区内不得放置产生强电场和强磁场的设备,如:大功率风扇等。在工艺条件许可时,可以安装空调设备、喷雾器以提高空气的相对湿度消除静电,为对静电达到最佳的控制,必须使湿度保持在70%以上。焊接环境应防静电,使用防静电工作台防止在操作时尖峰脉冲和静电释放对于敏感元件的损害。

拟制日期

2015/8/24

生效日期

2015/9/1

a.焊接人员应经过培训并考核合格。

5.4.4过程管理:

a.焊接过程要严格按照焊接作业指导书进行操作;

b.拿元件前双手触摸工作台面释放静电; b.穿防静电工作服、佩带防静电手套和腕带(要求接触皮肤),夹子须接地良好。应将长发扎起来,避免头发与元器件接触。 5.4 焊接过程的确认

5.4.2环境要求:

b.焊接环境保证清洁整齐,与本次焊接任务无关的物料必须隔离。

5.4.3人员要求 :

生产部主管组织对焊接过程进行审核、确认,以确认焊接过程的适宜性及对焊接作业人员能力的再确认,并在《焊接过程确认表》中详细填写审核、确认记录。焊接过程的确认按如下准则进行确认:

c.将元器件引脚向下放在消散静电的台面上;

d.抓住集成块的身体,而不是引脚,不要在任何表面上拖动或滑动;

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